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耙筆石化石（攝影：郭偉）
揭開奧陶紀(jì)那些古老的黑色頁巖，總是會在巖石的層面上看到密密麻麻的筆石化石，特別像鉛筆在巖石上書寫的痕跡。瑞典分類學(xué)家卡爾·林奈將它們命名為Graptolithus，也就是筆石。
千變?nèi)f化，四海為家
在距今5億~3億年前的海洋中，生活著一類神秘的小型海洋無脊椎動物——筆石蟲。它們是遠(yuǎn)古海洋里勤勞的“建筑工”，也是精益求精的“小小藝術(shù)家”。它們像珊瑚一樣，建造一個個叫作胞管的“小房子”，并居住在里面。不同類型的筆石蟲所居住的胞管形狀各不相同——有圓有方，有直有彎。筆石蟲們將自己的胞管一個挨著一個整齊地排列成像樓房一樣的筆石枝。精巧而整齊的筆石枝再進一步排列組合成樹枝狀、網(wǎng)格狀或羽毛狀的筆石體。
筆石結(jié)構(gòu)圖
雖然筆石蟲的身體很小，只有1~2毫米，但是它們所建造的筆石體卻可以很大，小的筆石體有幾十毫米，最大的可以達1.45米。
筆石的公共浮胞和附著在海藻上的假漂浮生活筆石體（繪圖：霍爾、馬來茨）
如果你穿越到奧陶紀(jì)的海洋中，會發(fā)現(xiàn)任何一個可以讓筆石蟲穩(wěn)穩(wěn)固定住的物體，都可以成為它們繁榮的家園。一些筆石蟲們共同建造出可以充滿空氣、從而漂浮在海面上的浮胞，許多的筆石體聚生在這個公共的浮胞上。擁有了公共浮胞的筆石蟲，將自己的領(lǐng)地開拓到了深水海域，它們在富含氧氣和食物的海面繁衍生息，死后落入海底被掩埋。
能做標(biāo)尺，亦可“探油”
由于筆石的演化速度快，化石數(shù)量多，在全球的各個大陸上都有廣泛分布，因此，它們被科學(xué)家們選定為研究地層的標(biāo)準(zhǔn)化石?？茖W(xué)家們用特定種類筆石出現(xiàn)和消失的時間標(biāo)記地層的年代，建立了地質(zhì)歷史上的“唐宋元明清”，因此筆石也常常被古生物學(xué)家戲稱為地質(zhì)時間的“游標(biāo)卡尺”。
顯微鏡下的微體菌藻。微體菌藻個體太小，在野外用肉眼很難識別（攝影：石敏）
另外，筆石還可以用來指導(dǎo)油氣的勘探。海水中的微體菌藻類等生物不僅是產(chǎn)生油氣的主要來源，也是筆石蟲的主要食物。在奧陶紀(jì)和志留紀(jì)的海洋里，微體菌藻繁盛的地方常常生活著大量的筆石蟲。所以，在筆石化石含量多的巖層中尋找油氣，就成了油氣勘探的黃金定律。只要一個放大鏡，就可以現(xiàn)場鑒定巖層中筆石的屬種，并由此判斷它們所在的地層年代。現(xiàn)在，筆石化石已經(jīng)成為油氣勘探現(xiàn)場的“指南針”，可以快速精準(zhǔn)地指向頁巖氣的鉆井層位。
微體菌藻類生物可產(chǎn)生油氣（攝影：石敏）
因此，奧陶紀(jì)和志留紀(jì)的筆石頁巖已經(jīng)成為中國進行油氣勘探的重點層位，而且已經(jīng)據(jù)此發(fā)現(xiàn)了4個油氣田，使中國一躍成為僅次于美國的第二大頁巖氣產(chǎn)氣國。筆石這個小身量的小蟲子，儼然已經(jīng)成為油氣勘探中的“大功臣”。
筆石蟲的消亡
到今天為止，距離第一塊筆石化石的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)過去將近300年?？茖W(xué)家們經(jīng)過長期研究推測，筆石蟲屬于具有原始形態(tài)脊索的半索動物。通過研究筆石動物的近親，科學(xué)家們認(rèn)為筆石蟲的祖先很可能也是魚的樣子。古生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在有頜魚類這些又靈活又聰明的捕食者崛起之后，很多生活在食物鏈底端的濾食動物類群都遭受了重創(chuàng)，筆石也從石炭紀(jì)開始在化石記錄中銷聲匿跡。
耙筆石化石（攝影：馮慶來）
筆石蟲在地球上的繁盛期將近2億年，生存的歷史是人類文明史的2.5萬倍。當(dāng)我們探究人類文明的存在和未來的時候，這個小小的遠(yuǎn)古生命奇跡或許注定要成為我們思考的注腳。
注：本文為中央高校教學(xué)改革項目（項目編號ZL202051）資助的成果
責(zé)任編輯：胡惠雯
